मराठी विकिपीडिया

"हायड्रोजन" च्या विविध आवृत्यांमधील फरक

इतिहास न्याहाळा
← मागील फरकपुढील फरक →
Content deleted Content added
दृश्यविकिमजकूर
छो r2.7.2+) (सांगकाम्याने बदलले: yo:Háídrójìn
छोNo edit summary
खूणपताका: वार्तांकनशैली ?
ओळ १:
{{अनुवाद|en}}
{{माहितीचौकट मूलद्रव्य
|नाव=हायड्रोजन
Line ८ ⟶ ७:
|उजवीकडे=[[हेलियम|He]]
|श्रेणी=अधातू
|अणुक्रमांक=1१
|विजाणू_रचना=1s१s<sup>1१</sup>
|अणुभार=1१.00794००७९४
|स्थिती=वायू
|घनता=0 ०.08988०८९८८
|विलयबिंदू केल्व्हिन=14 १४.01०१
|विलयबिंदू सेल्सियस=−259-२५९.14१४
|विलयबिंदू फारनहाइट=−434−४३४.45४५
|क्वथनबिंदू केल्व्हिन=20२०.28२८
|क्वथनबिंदू सेल्सियस=−252−२५२.87८७
|क्वथनबिंदू फारनहाइट=−423−४२३.17१७
|स्फटिकाची संरचना=षट्‌कोनी
}}
'''हायड्रोजन''' (अणुक्रमांक: १) हे एक रासायनिक [[मूलद्रव्य]] आहे. रसायनशास्त्रात हायड्रोजन '''H''' ह्‍या चिन्हाने दर्शवितात.▼
 
▲'''हायड्रोजन''' (अणुक्रमांक १) हे एक रासायनिक [[मूलद्रव्य]] आहे. रसायनशास्त्रात हायड्रोजन '''H''' ह्‍या चिन्हाने दर्शवितात.
 
सामान्य तापमानाला आणि दाबाला हायड्रोजन [[वायु]]रूपात असतो. हायड्रोजन हा रंगहीन, गंधहीन, चवरहित व अतिशय ज्वलनशील वायू आहे. स्थिर स्वरूपात असताना हायड्रोजनचे [[रेणू]] प्रत्येकी २ अणूंनी बनलेले असतात.
 
== गुणधर्म ==
1१.00794००७९४ [[ग्रॅम|gग्रॅ]]/[[मोल (रसायनशास्त्र)|molमोल]] एवढा [[अणुभार]]<ref group = "श" name = "अणुभार">[[अणुभार]] (इंग्लिश: ''Atomic mass'', ''ॲटॉमिक मास'')</ref> असणारे हायड्रोजन हे सर्वातसर्वांत हलके [[मूलद्रव्य]] आहे.▼
हायड्रोजन हे विश्वात सर्वाधिक आढळणारे मूलद्रव्य आहे. विश्वात आढळणाऱ्या सर्व पदार्थांच्या वजनापैकी ७५ टक्के वजन हायड्रोजनचे आहे.<ref>[{{स्रोत संकेतस्थळ | दुवा = http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/971113i.html Hydrogen| inशीर्षक the= Universeहायड्रोजन इन द युनिव्हर्स (मराठी: विश्वातील हायड्रोजन.)] | भाषा = इंग्लिश }}</ref>▼
विश्वातील बहुतेक ताऱ्यांमध्ये मुख्यत्वे हायड्रोजन हेच मूलद्रव्य [[प्लाज्मा]] ह्‍या स्वरूपात सापडते. [[पृथ्वी]]वर हायड्रोजन क्वचित मूलद्रव्य स्वरूपात आढळतो. हायड्रोजनचे औद्योगिकरीत्या उत्पादन [[मिथेन]]सारख्या [[कर्बोदक]]पासून केले जाते. बहूतकरून या मूलद्रव्य स्वरूपात तयार केलेल्या हायड्रोजनचा वापर संरक्षित <ref group = "श" name = "संरक्षित">संरक्षित (इंग्लिश: ''Captive'', ''कॅप्टिव्ह'')</ref> पद्धतीने उत्पादनाच्या स्थळीच केला जातो. अशा हायड्रोजनचा वापर मुख्यत्वे खनिज-इंधनांच्या श्रेणीवाढीसाठी <ref group = "श" name = "खनिज इंधनाची श्रेणीवाढ">खनिज इंधनाची श्रेणीवाढ (इंग्लिश: ''Fossil fuel upgrading'', ''फॉसिल फ्युएल अपग्रेडिंग'')</ref> व [[अमोनिया]]च्या उत्पादनासाठी केला जातो. [[इलेक्ट्रॉलिसिस]] <ref group = "श" name = "इलेक्ट्रॉलिसिस">इलेक्ट्रॉलिसिस (इंग्लिश: Electrolysis)</ref> पद्धतीने पाण्यापासूनही हायड्रोजन तयार करता येतो, पण नैसर्गिक वायूपासून हायड्रोजन मिळवण्यापेक्षा ही पद्धत खूपच जास्त महाग पडते.▼
 
हायड्रोजनच्या सर्वात जास्त आढळणाऱ्या [[समस्थानिक]] <ref group = "श" name = "समस्थानिक">[[समस्थानिक]] (isotopeइंग्लिश: ''Isotope'')</ref> अणूत एक [[प्रोटॉन]] असतो आणि त्यात [[न्यूट्रॉन]] नसतात. ह्यास [[प्रोटियम]] असे म्हणतात. हायड्रोजन बहुतांशी मूलद्रव्यांबरोबर [[संयुग]] तयार करू शकतो, आणि बहुतांशी अतिशुद्ध संयुगांचा तो घटक असतो. [[आम्ल]]-[[अल्कली]] यांच्या रसायनशास्त्रात हायड्रोजनची प्रमुख भूमिका असते. त्यामधील बऱ्याच रासायनिक प्रक्रियांमधे रेणूंमधील प्रोटॉन कणांची देवाणघेवाण हायड्रोजनच्या [[अणुकेंद्र|अणुकेंद्रातील]] प्रोटॉनच्या स्वरूपात होते.▼
▲1.00794 [[ग्रॅम|g]]/[[मोल (रसायनशास्त्र)|mol]] एवढा [[अणुभार]] (Atomic mass) असणारे हायड्रोजन हे सर्वात हलके [[मूलद्रव्य]] आहे.
▲हायड्रोजन हे विश्वात सर्वाधिक आढळणारे मूलद्रव्य आहे. विश्वात आढळणाऱ्या सर्व पदार्थांच्या वजनापैकी ७५ टक्के वजन हायड्रोजनचे आहे.<ref>[http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/971113i.html Hydrogen in the Universe (विश्वातील हायड्रोजन.)]</ref>
▲विश्वातील बहुतेक ताऱ्यांमध्ये मुख्यत्वे हायड्रोजन हेच मूलद्रव्य [[प्लाज्मा]] ह्‍या स्वरूपात सापडते. [[पृथ्वी]]वर हायड्रोजन क्वचित मूलद्रव्य स्वरूपात आढळतो. हायड्रोजनचे औद्योगिकरीत्या उत्पादन [[मिथेन]]सारख्या [[कर्बोदक]]पासून केले जाते. बहूतकरून या मूलद्रव्य स्वरूपात तयार केलेल्या हायड्रोजनचा वापर संरक्षित(Captive) पद्धतीने उत्पादनाच्या स्थळीच केला जातो. अशा हायड्रोजनचा वापर मुख्यत्वे खनिज-इंधनांच्या श्रेणीवाढीसाठी (Fossil fuel upgrading) व [[अमोनिया]]च्या उत्पादनासाठी केला जातो. [[इलेक्ट्रॉलिसिस]](Electrolysis) पद्धतीने पाण्यापासूनही हायड्रोजन तयार करता येतो, पण नैसर्गिक वायूपासून हायड्रोजन मिळवण्यापेक्षा ही पद्धत खूपच जास्त महाग पडते.
 
▲हायड्रोजनच्या सर्वात जास्त आढळणाऱ्या [[समस्थानिक]](isotope) अणूत एक [[प्रोटॉन]] असतो आणि त्यात [[न्यूट्रॉन]] नसतात. ह्यास [[प्रोटियम]] असे म्हणतात. हायड्रोजन बहुतांशी मूलद्रव्यांबरोबर [[संयुग]] तयार करू शकतो, आणि बहुतांशी अतिशुद्ध संयुगांचा तो घटक असतो. [[आम्ल]]-[[अल्कली]] यांच्या रसायनशास्त्रात हायड्रोजनची प्रमुख भूमिका असते. त्यामधील बऱ्याच रासायनिक प्रक्रियांमधे रेणूंमधील प्रोटॉन कणांची देवाणघेवाण हायड्रोजनच्या [[अणुकेंद्र|अणुकेंद्रातील]] प्रोटॉनच्या स्वरूपात होते.
 
== रासायनिक गुणधर्म ==
अनेक [[धातू]] हायड्रोजनच्या शोषणामुळे ठिसूळ होत असल्याने हायड्रोजनचे विद्रवण आणि शोषण ह्यांचे गुणधर्म [[धातुशास्त्र|धातुशास्त्राच्या]], आणि त्याला सुरक्षित पद्धतीने साठवून ठेवण्याच्या दृष्टीने अतिशय महत्त्वाचे असतात. हायड्रोजन वायू [[संक्रमणी धातू|संक्रमणी धातूंमधे]] (<ref group = "श" name = "संक्रमणी धातू">[[संक्रमणी धातू]] (इंग्लिश:en:Transition metals|''Transition metals]]'', ''ट्रांझिशन मेटल्स'')</ref> व [[दुर्मिळ मृद्‌धातू|विरळा मृद्धातूंमधे]] <ref group = "श" name = "दुर्मिळ मृद्‌धातू">दुर्मिळ मृद्‌धातू / विरळा मृद्‌धातू ([[:enइंग्लिश: ''Rare earth metals|Rare'', earth''रेअर metals]]अर्थ मेटल्स'')</ref> अतिशय सहज विरघळू शकतो.<ref name="Takeshita">Takeshita T, Wallace WE, Craig RS. (1974). Hydrogen solubility in 1:5 compounds between yttrium or thorium and nickel or cobalt. ''Inorg Chem'' 13(9):2282.</ref> तसेच तो स्फटिक धातूंमधे व अस्फटिक <ref group = "श" name = "अस्फटिक">अस्फटिक (इंग्लिश: ''amorphous'', ''ॲमॉर्फस'')</ref> धातूंमध्येही विरघळतो.<ref name="Kirchheim1">Kirchheim R, Mutschele T, Kieninger W. (1988). Hydrogen in amorphous and nanocrystalline metals ''Mater. Sci. Eng.'' 99: 457–462.</ref> हायड्रोजनची विरघळण्याची क्षमता ह्या धातूंच्या स्फटिकांच्या जालातील <ref group = "श" name = "स्फटिक जाल">स्फटिक जाल (इंग्लिश: ''Crystal lattice'', ''क्रिस्टल लॅटिस'')</ref> स्थानिक विकृती आणि अशुद्धतेमुळे वाढते.<ref name="Kirchheim2">Kirchheim R. (1988). Hydrogen solubility and diffusivity in defective and amorphous metals. ''Prog. Mater. Sci.'' 32(4):262–325.</ref>
 
=== ज्वलन ===
[[चित्र:Hindenburg burning.jpg|thumb|250px|left|हवेमध्ये हायड्रोजन अतिशय जलदपणे पेट घेऊ शकतो. [[मे ६]], [[इ.स. १९३७|१९३७]] चा [[हिंडेनबर्ग (हवाईजहाज)|''हिंडेनबर्ग'']] अपघात त्यातील हायड्रोजनने असा जलद पेट घेतल्याने झाला.]]
 
हायड्रोजन वायू इतका ज्वलनशील असतो की एकूण हवेमध्ये तो ४ टक्के इतका कमी असला तरी पेट घेऊ शकतो. त्याच्या ज्वलनाची [[ऊर्जाशक्ती]] <ref group = "श" name = "ऊर्जाशक्ती">ऊर्जाशक्ती ([[:enइंग्लिश: ''enthalpy|enthalpy]]'', ''एन्थाल्पी'')</ref> 286२८६ kJकिलोजूल/molमोल एवढी आहे. हायड्रोजनच्या ज्वलनाचे रासायनिक समीकरण पुढीलप्रमाणे मांडता येते.
: 2 H<sub>2</sub>(g) + O<sub>2</sub>(g) → 2 H<sub>2</sub>O(l) + 572५७२&nbsp;किलोजूल kJ(२८६&nbsp;किलोजूल/molमोल)
 
[[प्राणवायू|ऑक्सिजन]] बरोबर वेगवेगळ्या प्रमाणात मिसळून पेटवला असता हायड्रोजनचा स्फोट होतो. हवेमध्ये तो अतिशय जोरदार पेटतो. हायड्रोजन-ऑक्सिजनच्या ज्वाला "अतिनील" (ultra-violet) ऊर्जालहरी असतात आणि त्या साध्या डोळ्यांना जवळजवळ अदृश्य असतात. त्यामुळे हायड्रोजनची गळती आणि ज्वलन नुसते बघून ओळखणे अवघड असते. बाजूच्या चित्रातील "[[हिंडेनबर्ग (हवाईजहाज)|हिंडेनबर्ग]] [[झेपेलिन]]" हवाई जहाजाच्या ज्वाला दिसत आहेत कारण त्याच्या आवरणातील कार्बन आणि पायरोफोरिक अ‍ॅल्युमिनियमच्या चूर्णामुळे त्या ज्वालांना वेगळा रंग आला होता.<ref name="Bain">{{cite journal | author = Bain A | coauthors = Van Vorst WD | year = 1999 | title = The Hindenburg tragedy revisited: the fatal flaw exposed | journal = [[International Journal of Hydrogen Energy]] | volume = 24 | issue = 5 | pages = 399–403 }}</ref> हायड्रोजनच्या ज्वलनाचे आणखी एक वैशिष्ट्य म्हणजे त्याच्या ज्वाला अतिशय जलदपणे हवेत वर जातात, त्यामुळे हायड्रोकार्बनच्या आगीपेक्षा त्यातून कमी नुकसान होते. हिंडेनबर्ग अपघातातील दोन-तृतीयांश लोक हायड्रोजनच्या आगीतून वाचले.<ref>{{संकेतस्थळ स्रोत | दुवा = http://www.hydropole.ch/Hydropole/Intro/Hindenburg.htm | शीर्षक = The Hindenburg Disaster | प्रकाशक = Swiss Hydrogen Association | अ‍ॅक्सेसदिनांक = 2007-01-16 }}</ref>
 
=== इलेक्ट्रॉन ऊर्जा पातळी ===
=== रेणूंची रचना ===
=== हायड्रोजनची संयुगे ===
== समस्थानिके (Isotopes) ==
== नैसर्गिक हायड्रोजन ==
== इतिहास ==
=== H<sub>2</sub> चा शोध ===
H<sub>2</sub> स्वरूपातील हायड्रोजन वायू [[पॅरासेल्सस]] ([[इ.स. १४९३|१४९३]] - [[इ.स. १५४१|१५४१]]) ह्या स्विस [[अल्केमिस्ट]]ने प्रथम तयार केला. त्याने [[धातू]] आणि [[तीव्र आम्ल]] ह्यांच्या प्रक्रयेमधून हा ज्वलनशील वायू तयार केला. त्याला त्या वेळेस हायड्रोजन हे एक रासायनिक [[मूलद्रव्य]] आहे ह्याची कल्पना नव्हती. [[इ.स. १६७१|१६७१]] मध्ये [[रॉबर्ट बॉइल]] ह्या [[आयर्लंड|आयरिश]] रसायनशास्त्रज्ञाने हायड्रोजनचा पुन्हा शोध लावला व [[सौम्य आम्ल]] आणि [[लोखंड|लोखंडाच्या चूर्णाच्या]] प्रक्रियेतून हायड्रोजन वायूच्या उत्पादनाचा तपशील दिला.<ref>{{संकेतस्थळ स्रोत | शीर्षक= Webelements – Hydrogen historical information | दुवा=http://www.webelements.com/webelements/elements/text/H/hist.html | अ‍ॅक्सेसमहिनादिनांक= September 15 | अ‍ॅक्सेसवर्ष= 2005 }}</ref> [[इ.स. १७६६|१७६६]] मध्ये [[हेन्री कॅव्हेंडिश]] ह्या [[ब्रिटन|ब्रिटिश]] शास्त्रज्ञाने हायड्रोजनला एक स्वतंत्र पदार्थ म्हणून मान्यता दिली. धातू आणि आम्ल यांच्या प्रक्रियेतून निर्माण होणाऱ्या या वायूस त्याने "ज्वलनशील हवा" असे नाव दिले आणि ह्या वायूच्या ज्वलनातून पाणी तयार होते हे त्याने शोधले. अर्थात त्याने हायड्रोजन हा आम्लामधून मुक्त झालेला नसून [[पारा|पाऱ्यामधून]] मुक्त झालेला घटक आहे असा चुकीचा निष्कर्ष काढला. पण हायड्रोजनच्या अनेक कळीच्या गुणधर्मांचे त्याने अचूक वर्णन दिले. असे असले तरी, मूलद्रव्य म्हणून हायड्रोजनचा शोध लावण्याचे श्रेय सर्वसाधारणपणे त्यालाच दिले जाते. [[इ.स. १७८३|१७८३]] मध्ये [[आंत्वॉन लवॉसिए]] ह्या [[फ्रान्स|फ्रेंच]] रसायनशास्त्रज्ञाने या वायूच्या ज्वलनामुळे पाणी तयार होते, म्हणून त्या वायूला हायड्रोजन असे नाव दिले.
 
सुरुवातीस हायड्रोजनचा उपयोग मुख्यत्वे फुगे आणि हवाई जहाजे बनवण्यासाठी होत असे. H<sub>2</sub> हा वायू [[सल्फ्यूरिक आम्ल]] आणि [[लोह]] ह्यांच्या प्रक्रियेतून मिळवला जात असे. हिंडेनबर्ग हवाईजहाजातही H<sub>2</sub> वायूच होता, त्यास हवेमध्येच आग लागून त्याचा नाश झाला. नंतर H<sub>2</sub>च्या ऐवजी हवाई जहाजांमध्ये आणि फुग्यांमध्ये हळूहळू [[हेलियम]] हा उदासीन वायू वापरण्यास सुरुवात झाली.
 
=== पुंजवादाच्या इतिहासातील भूमिका ===
हायड्रोजनच्या [[अणू|अणूची]] रचना अतिशय साधी असते. त्याच्या [[अणुकेंद्र|अणुकेंद्रात]] फक्त एक [[प्रोटॉन]] असतो व त्याभोवती एक [[विजाणू|इलेक्ट्रॉन]] फिरत असतो. हायड्रोजन अणूच्या अतिशय साध्या रचनेमुळे आणि अणूपासून निघणाऱ्या व शोषल्या जाणाऱ्या प्रकाशपटलाच्या अभ्यासामुळे अणुरचनेचा सिद्धान्त बनवण्याच्या कामात हायड्रोजनची खूप मदत झाली. तसेच, हायड्रोजनचा [[रेणू]] H<sub>2</sub> ह्याची व त्याचा [[कॅटआयन]] H<sub>2</sub><sup>+</sup> ह्याचीही रचना एकदम साधी असल्याने [[रासायनिक बंध|रासायनिक बंधाचे]] गुणधर्म पूर्णपणे समजून घ्यायलाही त्याचा उपयोग झाला. हायड्रोजन अणूचा पुंज-भौतिकी अभ्यास मध्य-इ.स.च्या १९२० च्या दशकातदशकाच्या मध्यास झाला, त्यानंतर वरील सिद्धान्तांचाही विस्तार केला गेला.
 
सुरुवातीस अभ्यासल्या गेलेल्या पुंज-भौतिकी परिणामांपैकी एक परिणाम [[जेम्स क्लार्क मॅक्सवेल|मॅक्सवेलने]], पूर्ण पुंज-भौतिकी सिद्धान्त मांडण्याच्या जवळजवळ अर्धे शतक अगोदर हायड्रोजन अणूच्या संदर्भातच लक्षात आणून दिला होता, पण त्या वेळेस त्याचे पूर्णपणे स्पष्टीकरण सापडले नव्हते. मॅक्सवेलच्या निरीक्षणाप्रमाणे हायड्रोजनची [[विशिष्ट उष्णता क्षमता]] (<ref group = "श" name = "विशिष्ट उष्णता क्षमता">[[विशिष्ट उष्णता क्षमता]] (इंग्लिश:en:specific ''Specific heat capacity|specific'', heat''स्पेसिफिक capacity]]हीट कपॅसिटी'')</ref> साधारण तापमानच्या खाली इतर द्वि-अणू वायूंपेक्षा बरीच वेगळी होती, आणि ती क्रायोजेनिक तापमानांना एक-अणू वायूंच्या उष्णता क्षमतेच्या जवळ जात होती. पुंजवादानुसार ही वर्तणूक हायड्रोजनच्या फिरणाऱ्या (पुंजित) ऊर्जा पातळींमधील अंतरामुळे झालेली आहे. हायड्रोजनच्या अतिशय कमी भारामुळे त्यातील ऊर्जा पातळ्या जास्तच दूर असतात. अधिक भारांच्या द्वि-अणू वायूंमध्ये ऊर्जा पातळ्या एवढ्या अलग नसतात, आणि त्यांच्यात वरील परिणाम पहायला मिळत नाही. <ref name="Berman">Berman R, Cooke AH, Hill RW. ''Cryogenics'', Ann. Rev. Phys. Chem. 7 (1956). 1–20.</ref>.
 
== उपयोग ==
हायड्रोजन हे खनिज तेलापेक्षा ऊर्जा निर्मितीच्या बाबतीत सर्वात कार्यक्षम इंधन ठरते. पेट्रोल दर लिटरमध्ये ४२००० बी. टी. यु.(ब्रिटिश थर्मल युनिट) तर द्रव हायड्रोजन दर लिटरला १,३४,५०० बी. टी. यु. एवढी उष्णता निर्माण करतो. परंतु याच्या निर्मितीचा खर्च परवडत नसल्यामुळे हायड्रोजन हे प्रचलित साधन होण्यात अडचण येत आहे.
 
== उत्पादन ==
=== प्रायोगिक संयोग ===
=== औद्योगिक संयोग ===
=== जैविक संयोग ===
== काळजी ==
== नामकरण ==
हायड्रोजनच्या नावाची उत्पत्ती प्राचीन [[ग्रीक]] भाषेतील हायडॉर (ग्रीक: ὕδωρ) म्हणजे पाणी, तर जेनेस म्हणजे तयार करणे या शब्दांच्या संयोगातून झाली आहे. हायड्रोजनच्या ज्वलनातून पाणी तयार होते म्हणून 'पाणी तयार करणारा' अर्थात 'हायड्रोजन' असे त्याचे नामकरण 'आंत्वॉन लवॉसिए' ह्या फ्रेंच रसायनशास्त्रज्ञाने केले.
 
== पारिभाषिक शब्द ==
== हे पहा ==
{{संदर्भयादी | group = "श"}}
== संदर्भ ==▼
{{reflist}}
 
▲== संदर्भ व नोंदी ==
{{संक्षिप्त आवर्त सारणी}}▼
{{संदर्भसूची}}
 
▲{{संक्षिप्त आवर्त सारणी}}
[[वर्ग:मूलद्रव्ये]]
 
"https://mr.wikipedia.org/wiki/हायड्रोजन" पासून हुडकले